一種低速多級(jí)垂直剖分筒型結(jié)構(gòu)的三元流離心鼓風(fēng)機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及到一種低速多級(jí)筒型結(jié)構(gòu)鼓風(fēng)機(jī)，本實(shí)用新型的低速多級(jí)筒型結(jié)構(gòu)離心鼓風(fēng)機(jī)特別適用于電廠(chǎng)脫硫氧化工藝段、污水處理廠(chǎng)曝氣等環(huán)保領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，鼓風(fēng)機(jī)主要包括以下幾種類(lèi)型:羅茨鼓風(fēng)機(jī)、二元流多級(jí)離心鼓風(fēng)機(jī)、單級(jí)高速鼓風(fēng)機(jī)。羅茨鼓風(fēng)機(jī)雖然價(jià)格較低，但能耗高、噪音大，易損易耗零部件多，維修頻繁是其主要缺點(diǎn)；二元流多級(jí)離心鼓風(fēng)機(jī)價(jià)格適中，但效率相對(duì)較低;單級(jí)高速鼓風(fēng)機(jī)雖然效率高，但價(jià)格高，維修費(fèi)用高，如采用齒輪箱增速還會(huì)帶來(lái)機(jī)械效率損失，機(jī)械摩擦也會(huì)產(chǎn)生更大的噪音。
[0003]ZL201120371180.6號(hào)實(shí)用新型專(zhuān)利，名稱(chēng)為:小流量低壓比的多級(jí)雙支撐離心鼓風(fēng)機(jī)，這種水平剖分的三元流的多級(jí)離心鼓風(fēng)機(jī)，其流量范圍為40-260m3/min，所述多級(jí)離心風(fēng)機(jī)的葉輪和機(jī)殼均采用鋼板焊接而成。跟鑄造機(jī)構(gòu)相比其缺點(diǎn)是:由于焊接結(jié)構(gòu)的限制，導(dǎo)致彎道部分的氣體流動(dòng)不順暢，在轉(zhuǎn)彎過(guò)程中流動(dòng)損失加大，降低了風(fēng)機(jī)的整體效率;同時(shí)相比鑄造結(jié)構(gòu)其機(jī)械性能穩(wěn)定性較差，另外該產(chǎn)品的殼體由于采用水平剖分結(jié)構(gòu)，殼體不宜互換，利用率低，易造成浪費(fèi)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種低速多級(jí)垂直剖分筒型結(jié)構(gòu)三元流離心鼓風(fēng)機(jī)，采用鑄造結(jié)構(gòu)，具有生產(chǎn)成本低、效率高、機(jī)械性能穩(wěn)定等特點(diǎn)。
[0005]本實(shí)用新型的目的是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種低速多級(jí)垂直剖分筒型結(jié)構(gòu)的三元流鼓風(fēng)機(jī)，由定子、轉(zhuǎn)子、軸承、軸座和主軸組成，所述轉(zhuǎn)子位于定子內(nèi)，轉(zhuǎn)子兩端分別通過(guò)軸承固定，兩軸承位于軸承座內(nèi)；其特征在于:所述轉(zhuǎn)子至少分為二級(jí)葉輪構(gòu)成，分別為:首級(jí)葉輪加軸套、末級(jí)葉輪加軸套;定子依次由進(jìn)氣室、至少一個(gè)隔盤(pán)、排氣室組成，所述隔盤(pán)分為兩部分，分別為葉盤(pán)、蓋盤(pán)和導(dǎo)流環(huán);所述導(dǎo)流環(huán)蓋盤(pán)的內(nèi)側(cè)，靠近葉輪進(jìn)氣端的位置，所述導(dǎo)流環(huán)與蓋盤(pán)采用一體化鑄造結(jié)構(gòu);平衡盤(pán)側(cè)面加平衡盤(pán)密封結(jié)構(gòu)。
[0006]還包括中間級(jí)葉輪和軸套，所述中間級(jí)葉輪和軸套位于首級(jí)葉輪和末級(jí)葉輪之間，并增加一個(gè)隔盤(pán)。
[0007]所述中間級(jí)葉輪數(shù)量是1-7級(jí)。
[0008]所述葉輪由前盤(pán)體、后盤(pán)體、葉片、進(jìn)風(fēng)圈、前盤(pán)、軸盤(pán)和后盤(pán)構(gòu)成，所述前盤(pán)體由進(jìn)風(fēng)圈和前盤(pán)構(gòu)成，所述進(jìn)風(fēng)圈的側(cè)周面設(shè)有Y條齒環(huán);所述后盤(pán)體由軸盤(pán)和后盤(pán)構(gòu)成;所述后盤(pán)的厚度，沿徑向逐漸減薄;前盤(pán)體的前體、后盤(pán)體的后盤(pán)和N個(gè)葉片，形成N個(gè)流道;所述軸盤(pán)的軸側(cè)面，突出于后盤(pán)體軸端的底部，在該軸盤(pán)的底部，設(shè)有X個(gè)同心圓齒，所述同心圓齒與風(fēng)機(jī)隔盤(pán)的葉盤(pán)上的齒槽機(jī)械密封配合;所述首級(jí)葉輪與中間級(jí)葉輪相同，末級(jí)葉輪與排氣室之間為間隙配合。
[0009]所述葉片17 25個(gè)。
[0010]同心圓齒的數(shù)量X=4個(gè)。
[0011]所述進(jìn)風(fēng)圈側(cè)周面的齒環(huán)Y=5條。
[0012]所述首級(jí)葉輪、中間級(jí)葉輪和末級(jí)葉輪采用閉式三元流結(jié)構(gòu)，葉片呈三維流線(xiàn)型，基于計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)技術(shù)，將氣體在葉片內(nèi)的流動(dòng)通道進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。
[0013]所述定子、葉輪和軸套各部件全部采用一體化鑄造結(jié)構(gòu)，所述首級(jí)葉輪、中間級(jí)葉輪和末級(jí)葉輪均熱套裝在主軸上。
[0014]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)與積極效果為:
[0015]首先，本實(shí)用新型采用了閉式一體化鑄造的結(jié)構(gòu)三元流葉輪，基于計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)技術(shù)，對(duì)葉輪子午流道以及葉片型線(xiàn)，進(jìn)氣室的型線(xiàn)以及分流筋片進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，減少了氣體的流動(dòng)損失。其次，由于進(jìn)氣導(dǎo)流環(huán)與回流器一體鑄造，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，既方便加工、減少成本，又可以減少葉輪進(jìn)口端的氣體渦流損失，減少氣流對(duì)輪蓋附近葉片的阻力損失。第三，葉輪軸盤(pán)端面和隔盤(pán)相應(yīng)部位之間采用非接觸式迷宮機(jī)械密封，平衡盤(pán)端面和排氣室相應(yīng)部位之間采用非接觸式迷宮密封，加強(qiáng)了對(duì)氣體的密封效果，減少了氣體的泄露損失，在提高風(fēng)機(jī)效率的同時(shí)降低了使用成本。經(jīng)過(guò)測(cè)試，本實(shí)用新型的多變效率達(dá)到78 %以上，在國(guó)內(nèi)處于領(lǐng)先水平。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2是本實(shí)用新型的三元流葉輪示意圖。
[0018]圖3是本實(shí)用新型的進(jìn)氣室及分流筋片示意圖。
[0019]圖4是本實(shí)用新型的葉輪進(jìn)氣導(dǎo)流環(huán)示意圖。
[0020]圖5是本實(shí)用新型的葉輪軸盤(pán)端面密封示意圖。
[0021 ]圖6是本實(shí)用新型的平衡盤(pán)端面密封示意圖。
[0022]圖中:
[0023]1定子:11進(jìn)氣室、分流筋片111、12隔盤(pán)(121葉盤(pán)、122蓋盤(pán)、123導(dǎo)流環(huán))、13排氣室、131平衡盤(pán)、132平衡盤(pán)密封。2轉(zhuǎn)子:葉輪20(21首級(jí)葉輪(201前盤(pán)體、202后盤(pán)體、203葉片、204進(jìn)風(fēng)圈、205前盤(pán)、206軸盤(pán)、207后盤(pán)、208同心圓齒、209齒環(huán))、22中間級(jí)葉輪(22Α中間級(jí)葉輪、22Β中間級(jí)葉輪、22C中間級(jí)葉輪)、23末級(jí)葉輪)；軸套3(31軸套、32軸套、33軸套、34軸套、35軸套)、齒環(huán)30、4軸承(41軸承、42軸承);5軸承座(51軸承座、52軸承座);6主軸。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0025]參見(jiàn)圖1所示，本實(shí)用新型的一種低速多級(jí)垂直剖分筒型結(jié)構(gòu)的三元流離心鼓風(fēng)機(jī)，由定子1、轉(zhuǎn)子2、軸承4、軸座5和主軸6組成。所述轉(zhuǎn)子2位于定子1內(nèi)，轉(zhuǎn)子2兩端分別通過(guò)軸承41、42固定，兩軸承41、42位于軸承座51、52內(nèi)。
[0026]本實(shí)用新型的實(shí)施例中，所述轉(zhuǎn)子2共有五級(jí)獨(dú)立的葉輪構(gòu)成。所述葉輪(參見(jiàn)圖2)所示，其采用閉式的三元流結(jié)構(gòu)，葉片呈三維流線(xiàn)型，基于計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)技術(shù)，將氣體在葉片內(nèi)的流動(dòng)通道進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，保證了葉輪內(nèi)氣體流動(dòng)順暢，提高了風(fēng)機(jī)的氣動(dòng)效率。所述葉輪采用優(yōu)質(zhì)鋁合金一體鑄造，但葉輪的模型級(jí)不超過(guò)3個(gè)，這樣既加工方便，又減少成本。為確保閉式三元流一體化鑄造葉輪的質(zhì)量，對(duì)單個(gè)葉輪做靜、動(dòng)平衡以及超速試驗(yàn)，最后整套轉(zhuǎn)子做動(dòng)平衡試驗(yàn)，保證了機(jī)組的可靠性和安全性。
[0027]所述定子1依次由進(jìn)氣室11、與首級(jí)葉輪21配合的隔盤(pán)12A、與中間級(jí)葉輪22A配合的隔盤(pán)12B、與中間級(jí)葉輪22B配合的隔盤(pán)12C、與中間級(jí)葉輪22C配合的隔盤(pán)12D、排氣室13和回氣座14構(gòu)成。所述隔盤(pán)12由葉盤(pán)121和蓋盤(pán)122構(gòu)成，所述隔盤(pán)12分別將首級(jí)葉輪21、中間級(jí)葉輪22A、中間級(jí)葉輪22B、中間級(jí)葉輪22C、末級(jí)葉輪23分隔開(kāi)，并形成連續(xù)性流道。所述進(jìn)氣室，參見(jiàn)圖3所示，基于CFD技術(shù)，對(duì)進(jìn)氣室11的型線(xiàn)及分流筋片111進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，使分流筋片111在進(jìn)氣室11布置位置更加合理，有助于氣流更方便的進(jìn)入葉輪20，減少了氣體的流動(dòng)損失。
[0028]所述葉輪分別分別為:首級(jí)葉輪21、中間級(jí)葉輪221、中間級(jí)葉輪222、中間級(jí)葉輪223和末級(jí)葉輪23。各級(jí)葉輪分別由前盤(pán)體201、后盤(pán)體202和葉